В звездных скоплениях намного больше "горячих юпитеров"

Фото: ESO/L. Calçada

Международная команда астрономов выяснила, что звездный кластер Messier 67 содержит гораздо больше "горячих юпитеров", чем считалось ранее. Этот удивительный результат был получен с использованием длительных наблюдений несколькими телескопами и инструментами, в том числе спектрографом HARPS обсерватории La Silla (ESO) в Чили, что привело к открытию трех гигантских планет.

В более плотной среде скопления чаще происходит взаимодействие планет и близлежащих звезд. Этим можно объяснить необычно большое число "горячих юпитеров".

Открытое звездное скопление M67, до которого 2500 световых лет
Фото: Найджел Шарп, Марк Ханна/NOAO/AURA/NSF

Международная команда несколько лет собирала высокоточные измерения 88 звезд в Messier 67. Это рассеянное звездное скопление почти такого же возраста, как Солнце (считается, что наше светило образовалось в столь же плотной среде). Исследователи искали следы "горячих юпитеров" - гигантских экзопланет, у которых короткий орбитальный период. Астрономы надеялись заметить колебание звезды, которое вызывается присутствием какого-либо массивного объекта близкой к ней орбите. Три звезды в кластере показали именно эти признаки наличия "горячих юпитеров"; наряду с этим появились данные о нескольких других планетах.

"Горячий юпитер" - огромная экзопланета, масса которой превышает одну треть массы Юпитера. Их назвали "горячими", так как у этих объектов короткий орбитальный период - "год" на них менее десяти дней - и очень близкие к светилу орбиты. В отличие от "горячих юпитеров" год на Юпитере, планете Солнечной системы, составляет приблизительно 12 земных лет. Было бы также очень большим преувеличением считать его горячим, поскольку там намного холоднее, чем на Земле.

"Мы используем открытое звездное скопление в качестве лаборатории, чтобы изучать свойства экзопланет и теории возникновения планет. Здесь у нас не только много звезд, которые возможно имеют планеты, но и присутствует плотная среда, где они, по-видимому, сформировались".
Роберто Салья, руководитель исследования

Кластер Messier 67 (созвездие Рака) - ближайшее старое открытое звездное скопление, в котором уже был проведен ряд наблюдений с целью исследования звездной эволюции. Их анализ показал: "горячие юпитеры" у звезд в Messier 67 попадаются чаще, чем за пределами звездного скопления.

"Это действительно удивительный результат. Новые результаты указывают, что приблизительно возле 5% исследованных в кластере Messier 67 звезд вращаются "горячие юпитеры", что значительно больше, чем в аналогичных исследованиях звезд, которые не являются частью звездного скопления. Здесь норма составляет скорее 1%".

Художественное изображение "горячего юпитера" со звездой на горизонте Фото: NASA, ESA, G. Bacon (STScI)

Маловероятно, что эти экзотические гиганты возникли действительно там, где мы находим их сегодня, так как условия на таком незначительном удалении от родной звезды были непригодными для образования планет, подобных Юпитеру. Более вероятно, что они родились намного дальше, как это, вероятно, было с Юпитером, а затем переместились ближе к своей родительской звезде. Холодные далекие планеты-гиганты стали горячее. В этой связи возникает вопрос о причине их миграции к звезде.

Исследователи считают, что виновник этого - воие соседних звезд или планет находящихся поблизости звездных систем. Следовательно, ближайшее окружение планетарной системы способно оказывать значительное влияние на ее развитие.

В кластерах, подобных Messier 67, звезды находятся друг к дугу намного ближе, чем в среднем, поэтому такие встречи бывают там значительно чаще. Это объясняет, почему в них было найдено больше "горячих юпитеров". При таком сценарии (из-за взаимодействия с близлежащими звездами) они должны иметь эксцентрические орбиты - у трех планет, которые были найдены в Messier 67, так и происходит.

"Несколько лет назад в открытых звездных скоплениях не было известно ни одного "горячего юпитера". Минуло три года, и парадигма совершенно изменилась - от полного отсутствия до избытка таких планет".
Лука Паскини, соавтор исследования

Анимация: "горячий юпитер" в Messier 67

Источник: mpe.mpg.de